package leetcode;

import java.util.*;

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 * 210. 课程表 II
 * 现在你总共有 numCourses 门课需要选，记为 0 到 numCourses - 1。给你一个数组 prerequisites ，其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ，表示在选修课程 ai 前 必须 先选修 bi 。
 *
 * 例如，想要学习课程 0 ，你需要先完成课程 1 ，我们用一个匹配来表示：[0,1] 。
 * 返回你为了学完所有课程所安排的学习顺序。可能会有多个正确的顺序，你只要返回 任意一种 就可以了。如果不可能完成所有课程，返回 一个空数组 。
 *
 *
 *
 * 示例 1：
 *
 * 输入：numCourses = 2, prerequisites = [[1,0]]
 * 输出：[0,1]
 * 解释：总共有 2 门课程。要学习课程 1，你需要先完成课程 0。因此，正确的课程顺序为 [0,1] 。
 * 示例 2：
 *
 * 输入：numCourses = 4, prerequisites = [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
 * 输出：[0,2,1,3]
 * 解释：总共有 4 门课程。要学习课程 3，你应该先完成课程 1 和课程 2。并且课程 1 和课程 2 都应该排在课程 0 之后。
 * 因此，一个正确的课程顺序是 [0,1,2,3] 。另一个正确的排序是 [0,2,1,3] 。
 * 示例 3：
 *
 * 输入：numCourses = 1, prerequisites = []
 * 输出：[0]
 *
 */
public class FindOrder {

    // key 课程 value 后置课程
    Map<Integer, List<Integer>> back = new HashMap<>();

    // 搜索状态 未搜索/搜索中/已搜索
    int[] visited;

    // 是否能学完
    boolean valid = true;

    List<Integer> list = new ArrayList<>();

    public int[] canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        visited = new int[numCourses];
        for (int[] info : prerequisites) {
            // list 里都是后缀课程
            List<Integer> list = back.getOrDefault(info[1], new ArrayList<>());
            list.add(info[0]);
            back.put(info[1], list);
        }

        for (int i = 0; i < numCourses && valid; ++i) {

            if (visited[i] == 0) {
                // 未搜索过 深搜
                dfs(i);
            }
        }

        if (!valid) {
            return new int[0];
        }

        int[] result = new int[numCourses];
        Collections.reverse(list);
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            result[i] = list.get(i);
        }

        return result;
    }

    public void dfs(int cls) {
        // 搜索中
        visited[cls] = 1;
        if (back.get(cls) != null) {
            for (int back : back.get(cls)) {
                if (visited[back] == 0) {
                    // 未搜索过 深搜
                    dfs(back);
                    if (!valid) {
                        return;
                    }
                } else if (visited[back] == 1) {
                    // 在搜索中发现指向的学科搜索过，即有环，标记为false，终止
                    valid = false;
                    return;
                }
            }
        }

        // 标记为搜索过
        visited[cls] = 2;
        list.add(cls);
    }
}
